生态人居环境中的水系统

生态人居环境中的水系统生态人居环境中的水系统 中国生态学会生态工程专业委员会副主任中国生态学会生态工程专业委员会副主任薛孔宽薛孔宽 E-mailE-mail 关键词生态、人居、水系统 摘要 综观人类社会发展的历史，水资源条件的优劣对一个国家、一个区域、一个城市、一个村镇、一个 家庭乃至一个人的生存与发展都起着决定性的作用。随着人类社会的进步和对自然界水资源的了解，合理 开发构造生态人居环境中的水系统， 已成为 21 世纪生态文明社会可持续发展的必然趋势， 为此，本文将以 建设生态人居为目标， 并通过对几个具体实例的水系统建设特征介绍， 阐述如何认识水资源、 挖掘水资源、 利用水资源、开发水资源。 前言 水是人居之本，生命之源。人们在选择定居地的时候，水资源作为不可或缺的必要条 件，从来都倍受关注。无论是城市、社区、还是乡镇、农舍，良好的水资源环境是城乡人居 建设与发展的基本需求。随着社会的进步和人们生活水平的不断提高，居住区的水环境和水 资源已逐渐成为人们选择居所的优选条件，今天的城乡建设和房地产开发都已开始重视水资 源的开发和利用。我国是一个缺水，而且水资源分布不均的国家，人口密度高，水资源利用 率低，水资源的短缺和自然水源体的破坏已严重的制约着我国许多城市和地区的发展与人们 的正常生活。面对严峻的困惑，我们应该重新审视一个多世纪来工业文明曾给我们带来的现 代化科技进步与经济快速发展的动力。但与此同时，曾经主张人定胜天，片面强调以人为本， 过度开发地球资源，无限依赖人工环境等。一系列浩劫资源、替代自然、崇洋迷外的理念误 区，也使得我们的社会正在逐步丧失可持续发展的能力，我们已经欠下了不可弥补的人类发 展巨债。近十几年来，无论是发达国家还是发展中国家都已察觉和认识到这一包袱的沉重感 和恐惧性，可持续发展已成为全人类的口号和目标。我们也开始清醒的认识到这一点，我们 不应该再走发达国家已经走过的发展之路，我国目前水资源所面临的危机仅仅是工业化社会 高速发展过程中的冰山一角，科学的理性需要我们回顾过去的发展与建设。如何建设与发展 我们未来的城市和村镇如何营造和改善我们未来的居住环境面对21世纪国际发展趋势， 我们应该快速发展中国的生态化城市和生态化人居，并把水资源的合理利用列入生态化建设 的重要位置。 一、城市人居建设的水资源利用 1、利用自然水资源（多体现在城市和乡村的原始创建中） 自古以来， 人们在确定居住地的时候， 自然水资源环境的优劣是选择居住地的必要因素和重要条件。 从古老的城镇和村寨到近代的都市和民宅， 利用自然水资源已成为无可非议的公理和城乡人居发展的必然。 几千年延续至今的历史名城和村寨，无一不依存于一个自然水资源体系的保障，才得以可持续发展。我国 的许多滨水城市和水乡人居都是可借鉴的范例。 回顾人类在无意识的利用自然水资源时的传统原则与方法， 可由“借、靠、引”三个字概括一般 1）、借在人居耗废远小于当地自然生态系统承载力的条件下，人类生产和生活所需的水质、 水量在使用和排放过程中就地达到自然生态系统净化的水系统平衡。这种生存模式在一些 人口密度较低、自然环境资源较好的区域仍存在。 2）、靠一些传统城镇的建设和居民的定居紧靠着自然水资源，并依靠自然水资源生产和生 活。由于当地人口密度的不断增大和自然条件的破坏，将超过当地自然生态系统承载力的 水污染，依靠周边其他自然生态系统净化后达到相对水系统平衡。 3）、引由于局部人居的发展需要，在本区域内自然水资源不足的条件下，凭借人们的技术 和能力，以及当地、当时的条件，合理引用临近的自然水资源，改善人居的生产与生活环 境。再利用自身和周边的自然生态系统净化后达到相对水系统平衡。 2、开发人工化水资源（现代工业文明时期和目前许多居住区建设中均采用） 随着工业化革命的进程和人类生活水平不断提高，人们居住地所拥有的自然水资源已不能满足需 求，许多区域已大大超出当地自然生态系统的承载力，为了局部和一时的经济利益与短期发展，人们在不 断的利用现代技术手段，调整和改善水资源的供给，并尽可能的对已污染的水体进行工业化处理，我国许 多现代化的都市和近年来不断完善的规模化居住社区充分体现了这一特征，同样用三个字“集、占、取” 予以归纳 1）、集由于城市建设的快速发展和高密度居住社区的规模化建造，为了保证人居环境中水 资源的供给，根据该区域对水资源的需求，相应建设了不同形式和规模的水库、水厂、污水 处理站等集水工程，以拦截、收集本区域内可利用的自然水资源。并对可收集到的污水进行 必要的工业化处理与有限的回用。 2）、占处于局部经济发展需要，有些区域水资源严重不足，为了保证必要的人居环境与条 件，利用现代化的供、排水手段与设施，占用该区域不应利用（如地下水的严重超采等）的 自然水资源，或挤占临近区域自然平衡体系中的水资源，而对外排的污水尚达不到全部有效 的处理与合理的回用。 3）、取由于局部区域的严重缺水，在目前经济和技术条件允许的情况下，利用人工技术和 规模化水利工程手段，远距离取用异地富有的水资源，以寻求该区域人居环境中新的供水系 统的平衡，鉴于目前水资源利用政策和人们对水资源利用的观念，对外排的污水也达不到全 部有效的处理与合理的回用。 二、生态人居建设的水系统特征 近年来，我国生态化居住社区的建设， 正处在技术探索与局部示范的前期发展阶段。 生态人居 的建设对水环境系统合理性的要求更为突出，为了实现生态人居中水环境的建设标准，在全面分析生态人 居水资源的基础上，力求生态人居的水环境系统具备可持续发展的能力。 1、生态人居建设的水资源分类 1）、上水（净水）来自城市自来水管网的生活、消防、景观用水； 2）、下水生活污水、废水； 3）、中水废水、污水经净化处理后并达到一定标准的回用水； 4）、雨水可供区内地表渗漏和收集利用的自然降水； 5）、景观水城市自来水、雨水、中水、地表水、地下水； 6）、直饮水管道水、灌装水、户式终端净化水； 7）、废水生活洗涤水； 8）、污水冲洗粪便、垃圾的水； 9）、地下水可提供居住区使用和调节居住区气候的地下水资源（其主要技术参数有水位、 水质、水量等）； 10）、地表水可提供居住区使用和调节居住区气候的地表水资源（主要有河流、湖、塘、 渠、湿地等）。 2、生态人居建设的给、排水系统建设原则 根据生态人居建设的水资源分析， 其给、 排水的基本原则首先必须要求在不占有其他环境生态资产 的情况下，使区域内的水系统具备可持续发展能力。因此，给水体系应包括上水（人工自来水）、雨水、地 表水、地下水和达标的中水等。排水主要考虑多余的污水、废水和水安全系统的排水等。给水的来源与排 水的去向基本上应实现有效循环利用，合理回归自然。这应是给、排水专业工程的责任和义务。 生态人居水系统建设必须从结构、 功能及过程等层面对生活供水、 污水与废水、 雨水、 景观水及其它自然水资源的循环、再生、美化进行生态系统合理性分析，并尽可能的利用生 态工程技术，创造和恢复居住区的水生态活力，实现生态人居环境中水资源的合理、有效利 用与保护，重点强化以下几方面的技术措施 1）、给水生态人居倡导分质供水，合